Di era Internet seluler, ponsel telah menjadi perlengkapan standar kehidupan setiap orang. Berbagai aplikasi dipasang di ponsel ini, yang menyediakan berbagai layanan dan mengubah hidup kita sepenuhnya. Semua orang seharusnya sudah menggunakan layanan penentuan posisi, misalnya banyak orang memasang perangkat lunak penentuan posisi ponsel untuk anak-anak atau orang tua agar orang tua dan anak-anak tidak tersesat, ini akan diterapkan pada teknologi penentuan posisi. Teknologi ini memberikan dukungan tambahan untuk banyak layanan aplikasi.
Beberapa orang akan mempekerjakan peretas untuk menggunakan teknologi "lokasi" untuk melacak dan menemukan orang yang relevan, melanggar privasi orang lain! Jadi apa prinsip dari teknologi ini? Bagaimana cara menggunakan teknologi ini untuk menemukan lokasi orang lain dengan cepat? Hari ini kami akan menggunakan konten artikel ini untuk memberi Anda penjelasan terperinci tentang "prinsip dan penerapan pemosisian ponsel"!
1. Teknologi pemosisian umum
Ada 6 jenis teknologi pemosisian skala besar yang saat ini digunakan, yang dibagi menjadi dua kategori
Penentuan posisi satelit: termasuk GPS, AGPS, Glonass, Beidou.
Pemosisian dengan bantuan darat: termasuk pemosisian stasiun pangkalan dan pemosisian dengan bantuan WiFi.
2. Prinsip teknologi pemosisian umum
Sistem penentuan posisi satelit yang umum termasuk GPS, Beidou, Galileo, dan Glonass. Meskipun layanan yang disediakan oleh sistem ini agak berbeda, prinsip penentuan posisi di belakangnya sama. Sekarang ambil GPS yang paling banyak digunakan sebagai contoh untuk memperkenalkan penentuan posisi satelit.
GPS (Global Positioning System) adalah sistem penentuan posisi global, yang merupakan navigasi satelit dan sistem penentuan posisi yang didirikan oleh Amerika Serikat. Dengan sistem ini, pengguna dapat mencapai navigasi dan penentuan posisi dan kecepatan tiga dimensi sepanjang cuaca, berkelanjutan, real-time pengukuran di seluruh dunia; selain itu, menggunakan sistem ini, pengguna juga dapat melakukan transfer waktu presisi tinggi dan pemosisian presisi tinggi.
1.1 komposisi sistem GPS
Sistem GPS mencakup tiga bagian: bagian luar angkasa - konstelasi satelit GPS; bagian kontrol darat - bagian pemantauan darat; bagian peralatan pengguna - penerima sinyal GPS.
1.1.1 Satelit kerja GPS dan konstelasinya
21 satelit yang berfungsi dan 3 satelit cadangan di orbit membentuk konstelasi satelit GPS. Ke-24 satelit tersebut berada pada ketinggian 20200 km dari permukaan tanah, dan masa operasinya adalah 11 jam 58 menit (waktu sidereal adalah 12 jam), tersebar merata di 6 bidang orbit, dengan inklinasi orbit 55 derajat dan jarak 60 derajat antara setiap bidang orbit.Perbedaan antara satelit di pesawat adalah 90 derajat. Ketika satelit melewati zenit, waktu satelit yang terlihat adalah 5 jam Di mana saja di permukaan bumi kapan saja, pada sudut ketinggian lebih dari 15 derajat, rata-rata 6 satelit dapat diamati pada saat yang sama waktu, dan hingga 9 satelit dapat diamati pada waktu yang sama. Untuk memahami koordinat tiga dimensi stasiun perhitungan, empat satelit GPS harus diamati, yang disebut konstelasi pemosisian.
1.1.2 Sistem pemantauan tanah
Untuk navigasi dan penentuan posisi, satelit GPS adalah titik yang dikenal secara dinamis. Posisi bintang dihitung berdasarkan efemeris peluncuran satelit - parameter yang menggambarkan pergerakan satelit dan orbitnya. Siaran ephemeris oleh setiap satelit GPS disediakan oleh sistem pemantauan darat. Apakah berbagai peralatan di satelit bekerja dengan normal, dan apakah satelit telah berjalan di sepanjang orbit yang telah ditentukan, harus dipantau dan dikendalikan oleh peralatan darat. Fungsi penting lainnya dari sistem pemantauan darat adalah untuk menjaga waktu setiap satelit, mengetahui perbedaan jam, dan kemudian mengirimkannya ke satelit dari stasiun injeksi darat, dan kemudian mengirim satelit ke peralatan pengguna melalui pesan navigasi.
Sistem pemantauan darat dari satelit kerja GPS mencakup stasiun kontrol utama, tiga stasiun injeksi, dan lima stasiun pemantauan. Peran master control station adalah menghitung ephemeris satelit dan parameter koreksi jam satelit berdasarkan data pengamatan GPS oleh setiap stasiun pemantauan, dan menginjeksi data tersebut ke satelit melalui stasiun injeksi; Kontrol, mengeluarkan instruksi ke satelit, ketika satelit kerja gagal, mengirim satelit cadangan untuk menggantikan satelit kerja yang gagal; selain itu, stasiun kontrol utama juga berfungsi sebagai stasiun pemantauan; tugas utama stasiun pemantauan adalah menyediakan pengamatan satelit untuk data stasiun kontrol utama; tugas stasiun injeksi adalah menyuntikkan pesan navigasi yang dikirim oleh stasiun kontrol utama ke dalam memori satelit yang sesuai.
1.1.3 penerima sinyal GPS
Itu dapat menangkap sinyal satelit yang akan diukur dipilih sesuai dengan sudut cut-off ketinggian satelit tertentu, melacak operasi satelit ini, mengubah, memperkuat dan memproses sinyal GPS yang diterima, untuk mengukur sinyal GPS dari satelit ke antena penerima Itu dapat menafsirkan pesan navigasi yang dikirim oleh satelit GPS, dan menghitung posisi tiga dimensi stasiun secara real time, dan bahkan kecepatan dan waktu tiga dimensi.
1.2 Prinsip penentuan posisi GPS
Prinsip dasar sistem navigasi GPS adalah mengukur jarak antara satelit yang diketahui dan penerima pengguna, lalu mengintegrasikan data dari beberapa satelit untuk mengetahui posisi spesifik penerima. Untuk mencapai tujuan ini, posisi satelit dapat ditemukan di ephemeris satelit sesuai dengan waktu yang direkam oleh jam terpasang. Jarak dari pengguna ke satelit diperoleh dengan merekam waktu yang dibutuhkan oleh sinyal satelit untuk merambat ke pengguna, kemudian dikalikan dengan kecepatan cahaya (karena gangguan ionosfer atmosfer, jarak ini tidak nyata). jarak antara pengguna dan satelit, tetapi Pseudorange).
Ketika satelit GPS bekerja normal, ia akan terus mengirimkan pesan navigasi dengan kode pseudo-random (disebut pseudo-codes) yang terdiri dari 1 dan 0 simbol biner. Pesan navigasi meliputi ephemeris satelit, status kerja, koreksi jam, koreksi penundaan ionosfer, koreksi refraksi atmosfer, dan informasi lainnya. Peran bagian satelit dari sistem navigasi GPS adalah untuk mengirimkan pesan navigasi secara terus menerus. Namun, karena jam yang digunakan oleh penerima pengguna dan jam terpasang satelit tidak selalu dapat disinkronkan, selain koordinat tiga dimensi pengguna x, y, z, variabel t, yang merupakan perbedaan waktu antara satelit dan penerima, harus diperkenalkan sebagai yang tidak diketahui, dan kemudian gunakan 4 persamaan untuk menyelesaikan 4 yang tidak diketahui ini. Jadi jika ingin mengetahui letak receiver harus bisa menerima sinyal minimal dari 4 satelit.
Memecahkan x, y, z dan t dari empat persamaan di atas dapat digunakan untuk penentuan waktu dan penentuan posisi. Metode penentuan posisi GPS tidak memerlukan kartu sim dan tidak perlu terhubung ke jaringan Selama Anda berada di luar ruangan, pada dasarnya Anda dapat menemukan secara akurat kapan saja, di mana saja. Jenis metode penentuan posisi satelit lainnya serupa dengan GPS dan tidak akan dijelaskan di sini.
Pemosisian stasiun pangkalan, juga dikenal sebagai LBS, Layanan Berbasis Lokasi (location-based service).
2.1 Konsep terkait
Karena sinyal dalam rentang frekuensi yang sama akan saling mengganggu, untuk mencegah stasiun pangkalan yang berdekatan saling mengganggu, stasiun pangkalan yang berdekatan akan memilih saluran yang berbeda (sinyal dalam rentang frekuensi yang berbeda) untuk berkomunikasi dengan perangkat seluler. Gambar di atas adalah diagram skematik stasiun pangkalan bergerak seluler, dan dua stasiun pangkalan yang berdekatan memiliki pita frekuensi komunikasi yang berbeda. BTS tidak ada dalam isolasi, dan area jangkauannya diserahkan satu sama lain untuk membentuk jaringan komunikasi seluler yang besar.
Setelah perangkat seluler dihidupkan dengan kartu SIM dimasukkan, ia akan secara aktif mencari informasi stasiun pangkalan di sekitarnya dan menjalin kontak dengan stasiun pangkalan, dan di area di mana sinyal dapat dicari, ponsel dapat mencari lebih dari satu base station, tetapi jaraknya berbeda. Base station dengan jarak terdekat dan sinyal terkuat akan dipilih sebagai base station komunikasi. Stasiun basis lainnya tidak sia-sia. Saat lokasi Anda berpindah, kekuatan sinyal stasiun basis yang berbeda akan berubah. Jika sinyal stasiun basis A tidak sebagus stasiun basis B, ponsel akan berkomunikasi terlebih dahulu dengan base station B untuk mencegah koneksi tiba-tiba terputus Komunikasi, setelah metode komunikasi dikoordinasikan, itu akan beralih dari A ke B. Inilah sebabnya mengapa Anda mengkonsumsi lebih banyak daya di kereta daripada di rumah saat Anda siaga pada hari yang sama.Ponsel harus terus mencari dan terhubung ke stasiun pangkalan. Setiap kali saya naik kereta, saya akan mengubah ponsel saya menjadi mode pesawat, menonton film dan mendengarkan lagu, dan itu masih bisa bertahan lama.
Dalam jaringan seluler yang besar ini, menurut sel tempat Anda berada, stasiun pangkalan tempat Anda berada dapat mengetahui informasi lokasi Anda secara kasar, dan jika Anda menambahkan beberapa algoritme estimasi, Anda dapat mengetahui lokasi Anda dengan lebih akurat.
2.2 Prinsip penentuan posisi stasiun pangkalan
Ponsel mengukur sinyal pilot downlink dari BTS yang berbeda, dan memperoleh TOA (waktu kedatangan) atau TDOA (perbedaan waktu kedatangan) dari sinyal pilot downlink dari BTS yang berbeda. BTS, algoritma estimasi rumus segitiga umumnya digunakan untuk menghitung lokasi ponsel. Algoritma estimasi lokasi aktual perlu mempertimbangkan penempatan beberapa BTS (3 atau lebih), sehingga algoritmanya jauh lebih rumit. Secara umum, semakin banyak stasiun pangkalan yang diukur oleh stasiun seluler, semakin tinggi akurasi pengukuran dan semakin jelas peningkatan kinerja pemosisian.
Pengenalan di atas agak resmi dan tidak mudah dipahami. Terus terang, semakin jauh dari stasiun pangkalan, semakin buruk sinyalnya Menurut kekuatan sinyal yang diterima oleh ponsel, jarak dari stasiun pangkalan dapat diperkirakan secara kasar.Ketika ponsel mencari setidaknya tiga pangkalan sinyal stasiun pada saat yang sama (jangkauan jaringan saat ini sangat mudah) Satu hal), Anda dapat memperkirakan secara kasar jarak dari stasiun pangkalan; stasiun pangkalan ditentukan secara unik di jaringan seluler, dan lokasi geografisnya juga unik, jadi Anda bisa mendapatkan jarak antara tiga stasiun pangkalan (tiga titik) dan ponsel, menurut Prinsip pemosisian tiga titik hanya perlu menggambar lingkaran dengan stasiun pangkalan sebagai pusat dan jarak sebagai jari-jari, dan persimpangan dari kalangan tersebut adalah lokasi ponsel tersebut. Hal yang sama berlaku untuk prinsip pemosisian tiga titik WeChat di Internet.
Saat stasiun pangkalan diposisikan, sinyalnya mudah terganggu, sehingga ketidakakuratan posisinya ditentukan secara inheren. Akurasinya sekitar 150 meter, dan pada dasarnya tidak mungkin untuk mengemudi dan menavigasi. Kondisi pemosisian adalah harus berada di lokasi dengan sinyal stasiun pangkalan, ponsel dalam status pendaftaran kartu sim (membuka wifi dan mengeluarkan kartu sim dalam mode penerbangan tidak akan berfungsi), dan harus menerima sinyal dari 3 pangkalan stasiun, tidak peduli apakah itu di dalam ruangan atau tidak. Namun, kecepatan pemosisiannya sangat cepat, dan dapat diposisikan begitu ada sinyal Saat ini, tujuan utamanya adalah untuk memahami posisi Anda dengan cepat dan kasar tanpa GPS dan wifi. Selain itu, jika Anda tidak memiliki paket data lokasi stasiun pangkalan di ponsel Anda, Anda tetap harus terhubung ke Internet.
Saat perangkat berada dalam jaringan seperti itu, data yang dikumpulkan yang dapat mengidentifikasi AP dapat dikirim ke server lokasi, dan server mengambil lokasi geografis dari setiap AP, dan menggabungkan kekuatan setiap sinyal untuk menghitung lokasi perangkat. Lokasi geografis dikembalikan ke peralatan pengguna, dan metode perhitungannya mirip dengan posisi pemosisian stasiun pangkalan, yang juga menggunakan teknologi pemosisian tiga titik atau pemosisian multi titik.
Penyedia layanan lokasi harus terus memperbarui dan melengkapi basis datanya sendiri untuk memastikan keakuratan data. Jadi pertanyaannya adalah, bagaimana data pemetaan lokasi AP ini dikumpulkan? Secara kasar dapat dibagi menjadi dua jenis - pengumpulan aktif dan pengiriman pengguna.
Koleksi aktif:
Mobil pemotretan tampilan jalan Google, tidak menyangka? Ini adalah perangkat koleksi. Itu mengumpulkan sinyal nirkabel di sepanjang jalan dan menandai koordinat yang terletak oleh GPS dan mengirimkannya kembali ke server.
Pengajuan Pengguna:
Saat pengguna ponsel Android mengaktifkan "Gunakan pemosisian jaringan nirkabel", ini akan menanyakan apakah akan mengizinkan penggunaan layanan lokasi Google. Jika diizinkan, informasi lokasi pengguna akan dikumpulkan oleh Google. iPhone akan secara otomatis mengumpulkan alamat MAC Wi-Fi, informasi lokasi GPS, kode stasiun basis operator, dll., dan mengirimkannya ke server Apple.
Seperti pemosisian stasiun pangkalan, pemosisian Wi-Fi memiliki efek yang baik di tempat-tempat dengan AP yang padat. Jika ada beberapa AP, sulit untuk menemukan secara akurat. Secara umum, penerapan metode pemosisian Wi-Fi relatif sulit, dan kegunaan serta akurasinya tidak tinggi. Oleh karena itu, ini terutama merupakan metode pemosisian tambahan.
Ketika berbicara tentang bantuan, kita akan berbicara tentang A-GPS.
A-GPS, Assisted GPS, assisted global satellite positioning system. Seperti yang Anda tahu dari namanya, ini adalah fitur GPS yang disempurnakan.
AGPS (AssistedGPS: Assisted Global Satellite Positioning System) adalah kombinasi GSM/GPRS dan pemosisian satelit tradisional, menggunakan stasiun pangkalan untuk mengirim informasi satelit tambahan guna mengurangi waktu tunda chip GPS untuk mendapatkan sinyal satelit, dan sinyal stasiun pangkalan juga dapat dipinjam di dalam ruangan di bawah penutup Menebus dan mengurangi ketergantungan chip GPS pada satelit. AGPS menggunakan sinyal stasiun pangkalan ponsel, dilengkapi dengan menghubungkan ke server pemosisian jarak jauh untuk mengunduh data satelit, dan kemudian bekerja sama dengan penerima satelit GPS tradisional untuk membuat kecepatan pemosisian lebih cepat. Ini adalah teknologi yang menggabungkan informasi stasiun pangkalan jaringan dan informasi GPS untuk menemukan stasiun seluler. Ini menggunakan sistem pemosisian satelit global GPS dan stasiun pangkalan seluler untuk memecahkan masalah jangkauan GPS. Ini dapat digunakan di jaringan G, C generasi ke-2 dan jaringan 3G yang digunakan dalam.
Sistem GPS biasa terdiri dari satelit GPS dan penerima GPS. Berbeda dari GPS biasa, AGPS juga memiliki server pemosisian tambahan di dalam sistem. Dalam jaringan AGPS, penerima dapat memperoleh bantuan penentuan posisi melalui komunikasi dengan server bantuan. Karena tugas antara penerima AGPS dan server tambahan dibagi bersama, AGPS seringkali memiliki kemampuan pemosisian yang lebih cepat dan efisiensi yang lebih tinggi daripada sistem GPS biasa, dan dapat dengan cepat menangkap sinyal GPS. Waktu akan sangat berkurang, biasanya hanya beberapa detik ( waktu pengambilan pertama dari penerima GPS sederhana mungkin memakan waktu 2 hingga 3 menit), dan keakuratannya hanya beberapa meter, yang lebih tinggi daripada keakuratan GPS. Memanfaatkan penerima AGPS tidak lagi harus mengunduh dan mendekode data navigasi dari satelit GPS, sehingga ada lebih banyak waktu dan kekuatan pemrosesan untuk melacak sinyal GPS, yang mengurangi waktu untuk perbaikan pertama, meningkatkan kepekaan, dan memaksimalkan ketersediaan.
Langkah dasar penentuan posisi AGPS
Keunggulan AGPS terutama terletak pada akurasi pemosisiannya. Di area terbuka seperti di luar ruangan, keakuratannya dapat mencapai sekitar 10 meter di lingkungan kerja GPS normal, yang dapat disebut sebagai teknologi pemosisian dengan akurasi pemosisian tertinggi saat ini. Keunggulan lainnya adalah: waktu untuk menangkap sinyal GPS untuk pertama kali umumnya hanya membutuhkan waktu beberapa detik saja, berbeda dengan waktu penangkapan pertama GPS yang bisa memakan waktu 2 sampai 3 menit. Meskipun akurasi posisi teknologi AGPS sangat tinggi, dan waktu untuk menangkap sinyal GPS untuk pertama kali pendek, teknologi ini juga memiliki beberapa kekurangan. Pertama-tama, masalah pemosisian dalam ruangan masih belum terselesaikan dengan memuaskan. Selain itu, penentuan posisi AGPS harus ditransmisikan melalui jaringan beberapa kali (hingga enam transmisi satu arah), yang dianggap memakan banyak sumber daya udara untuk operator, dan akan menghasilkan banyak lalu lintas untuk biaya konsumen. Selain itu, ponsel AGPS memiliki beban tambahan pada konsumsi daya dibandingkan dengan ponsel biasa, yang secara tidak langsung mengurangi waktu siaga ponsel. Selain itu, terkadang tidak mungkin mendapatkan sinyal dari beberapa satelit, biasanya karena keterbatasan lingkungan tempat penerima antena ponsel AGPS Anda berada. Dalam hal ini, fungsi AGPS tidak akan berfungsi dengan baik.
Mengetahui "metode implementasi pengembang" dari metode pemosisian ini, pengembang mungkin berkeringat di mana-mana. Apakah aplikasi "memelihara stasiun pangkalan dan basis data WIFI dengan sendirinya" seperti yang disebutkan di atas?
Jawaban: Tentu saja tidak.Dalam praktik rekayasa yang sebenarnya, ada dua pendekatan arus utama:
Salah satu caranya: memanggil kemampuan pemosisian tingkat sistem
Apa pun sistem (IOS, Android, WP) yang menyediakan serangkaian kemampuan pemosisian tingkat sistem, kemampuan pemosisian tersebut sesuai dengan serangkaian API tingkat sistem. Secara umum, API ini selalu memiliki opsi presisi berikut :
Presisi tinggi: Jika satelit GPS dapat ditemukan, gunakan GPS untuk penentuan posisi, jika tidak, gunakan WIFI untuk penentuan posisi. Jika WIFI dan GPS gagal menemukan dengan sukses, Anda hanya dapat memberikan hasil penentuan posisi berdasarkan stasiun pangkalan.
Seimbangkan konsumsi daya: nonaktifkan GPS (karena sangat haus daya), gunakan WIFI terlebih dahulu, dan gunakan stasiun pangkalan untuk penentuan posisi jika WIFI tidak tersedia.
Konsumsi daya rendah (posisi pasif): Menurut peraturan sistem yang berbeda, metode implementasinya juga berbeda, tetapi umumnya mereka berbagi hasil posisi dari aplikasi lain, yaitu aplikasi lain mendapatkan posisi dengan presisi tinggi dan konsumsi daya yang seimbang, lalu posisi ini juga Didorong ke aplikasi yang saat ini menggunakan "pemosisian daya rendah", yaitu aplikasi tidak mengonsumsi konsumsi energi tambahan, dan pemosisian selesai.
Namun, kami harus mengakui bahwa pada sistem iOS dan WP, karena OS tidak membuka antarmuka untuk membaca BTS dan WIFI, nyatanya kemampuan pemosisian sistem operasi telah membentuk monopoli, dan pengembang tidak dapat mewujudkan kemampuan pemosisian independen. Ini juga akan menyebabkan kesalahan pemosisian yang sama dari semua aplikasi secara bersamaan di ponsel Apple dan WP.
Metode 2: Panggil SDK pemosisian pihak ketiga
Untuk sistem ponsel Android yang dapat membaca informasi stasiun pangkalan dan WIFI secara publik, produsen peta telah menerapkan SDK pemosisian mereka sendiri. Fungsi SDK pemosisian ini adalah untuk membaca informasi pemosisian asli melalui antarmuka sistem, dan kemudian melakukan kueri Ke pangkalan yang saat ini dipindai lokasi stasiun dan WIFI, hasil pemosisian yang lebih akurat akhirnya dihitung, dan dikembalikan ke pengembang melalui antarmuka SDK. Keuntungan melakukan ini adalah dapat membuat kemampuan pemosisian aplikasi terlepas dari sistem ponsel.
Menemukan lokasi ponsel orang lain akan melibatkan masalah privasi, sehingga metode penelitian hanya disarankan untuk menemukan keberadaan lansia dan anak-anak untuk memastikan keamanan lansia dan anak-anak, dan tidak dapat digunakan untuk kegiatan ilegal!
1. Metode konvensional
Saat ini, sistem penyesuaian sebagian besar merek ponsel akan memiliki fungsi pencarian ponsel. Jika merek lain tidak memiliki fungsi pencarian ponsel tetapi ingin mencari ponsel, mereka hanya dapat melakukannya dengan menginstal APP pihak ketiga. Melalui fungsi pemosisian ponsel yang disertakan dengan APP pihak ketiga, Anda dapat dengan mudah menemukan lokasi ponsel orang lain.
2. Metode khusus
Dapatkan izin ponsel melalui implantasi program Trojan horse untuk mewujudkan pemosisian
Metode ini memiliki banyak izin untuk mendapatkan ponsel pihak lain, tidak hanya dapat memperoleh lokasi, tetapi juga catatan panggilan, pesan teks, dan obrolan.
